1数据恢复概念原理

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硬盘缺陷——硬盘修复相关概念 硬盘修复相关概念 硬盘缺陷
Defect(缺陷 缺陷) 缺陷
在硬盘内部中所有存在缺陷的部分都被称为 Defect。 如果某个磁头状态不好，则这个磁头 为Defect head。 如果盘面上某个Track(磁道) 不能被正常访问，则这Track为Defect Track. 如果某个扇区不能被正常访问或不能正确记录 数据，则该扇区也称为Defect Sector. 可以认 为Bad sector 等同于 Defect sector. 从总的 来说，某个硬盘只要有一部分存在缺陷，就称 这个硬盘为Defect hard disk.
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硬盘缺陷——硬盘修复相关概念 硬盘修复相关概念 硬盘缺陷
G-list（增长缺陷表) （增长缺陷表
当然，G-list的记录不会无限制，所有的硬盘都 会限定在一定数量范围内。如火球系列限度是 500，美钻二代的限度是636，等等。超过限度， Automatic Reallcation就不能再起作用。这就 是为何少量的“坏道”可以通过上述工具修复 （有人就概括为：“逻辑坏道”可以修复）， 而坏道多了不能通过这些工具修复（又有人概 括为：“物理坏道”不可以修复）。
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硬盘缺陷——硬盘修复相关概念 硬盘修复相关概念 硬盘缺陷
G-list（增长缺陷表) （增长缺陷表
用户在使用硬盘过程中，有可能会发现一些新的defect sector。 按“三包”规定，只要出现一个defect sector， 商家就应该为用户换或修。现在大容量的硬盘出现一个 defect sector概率实在很大，这样的话硬盘商家就要为售 后服务忙碌不已了。于是，硬盘厂商设计了一个自动修复 机制，叫做Automatic Reallcation。有大多数型号的硬盘 都有这样的功能：在对硬盘的读写过程中，如果发现一个 defect sector，则自动分配一个备用扇区替换该扇区，并 将该扇区及其替换情况记录在G-list中。这样一来，少量的 defect sector对用户的使用没有太大的影响。
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低格过程分析
D. 对所有物理扇区进行重新编号。 对所有物理扇区进行重新编号。
编号的依据是P-list中的记录及区段分配参数（该参数决 定各个磁道划分的扇区数），经过编号后，每个扇区都 分配到一个特定的标识信息（ID）。编区（用户不必在乎永远用不到的地方的好坏）。如 果这个过程半途而废，有可能导致部分甚至所有扇区被 报告为标识不对（Sector ID not found, IDNF）。要 特别注意的是，这个编号过程是根据真正的物理参数来 进行的，如果某些低格工具按逻辑参数（以 16heads 63sector为最典型）来进行低格，是不可能进行这样的 操作。
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硬盘参数讲解
不同牌子不同型号的硬盘有不同的初始化参 数集，以Fujitsu硬盘为例讲解内部初始化 参数的原理。 通过专用的程序控制硬盘的CPU，根据 BIOS程序的需要，依次读出初始化参数集， 按模块分别存放为69个不同的文件，文件名 也与BIOS程序中调用到的参数名称一致。
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硬盘参数讲解
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低格过程分析
A. 对扇区清零和重写校验值。 对扇区清零和重写校验值。
低格过程中将每个扇区的所有字节全部置零，并将每个 扇区的校验值也写回初始值，这样可以将部分缺陷纠正 过来。譬如，由于扇区数据与该扇区的校验值不对应， 通常就被报告为校验错误（ECC Error）。如果并非由 于磁介质损伤，清零后就很有可能将扇区数据与该扇区 的校验值重新对应起来，而达到“修复”该扇区的功效。 这是每种低格工具和每种硬盘的低格过程最基本的操作 内容，同时这也是为什么通过低格能“修复大量坏道” 的基本原因。另外，DM中的Zero Fill（清零）操作与 IBM DFT工具中的Erase操作，也有同样的功效。
数据恢复原理篇
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硬盘修复——目前误区 目前误区 硬盘修复
1.硬盘逻辑坏道可以修复，而物理坏道不可修复。 坏道并不分为逻辑坏道和物理坏道，可以分为按逻辑地址 记录的坏扇区和按物理地址记录的坏扇区。 2.硬盘出厂时没有坏道，用户发现坏道就意味着硬盘进入 危险状态。 每个硬盘出厂前都记录有一定数量的坏道，有些数量甚至 达到数千上万个坏扇区，相比之下，用户发现一两个坏道 算多大危险？ 3.硬盘不认盘就没救，0磁道坏可以用分区方法来解决。 有相当部分不认的硬盘可以修好，而0磁道坏时很难分区。
硬盘参数讲解
上述参数仅仅是初始化参数的一小部分，盘片中记录 的初始化参数有数十甚至数百个！硬盘的CPU在通电 后自动寻找BIOS中的启动程序，然后根据启动程序 的要求，依次在盘片中指定的位置读取相应的参数。 如果某一项重要参数找不到或出错，启动程序无法完 成启动过程，硬盘就进入保护模式。在保护模式下， 用户可能看不到硬盘的型号与容量等参数，或者无法 进入任何读写操作。 近来有些系列的硬盘就是这个原因而出现类似的通病， 如：FUJITSU MPG系列自检声正常却不认盘， MAXTOR美钻系列认不出正确型号及自检后停转， WD BB EB系列能正常认盘却拒绝读写操作等。
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硬盘缺陷——硬盘修复相关概念 硬盘修复相关概念 硬盘缺陷
G-list（增长缺陷表) （增长缺陷表 也有一些硬盘自动修复机制的激发条件要严格一些， 需要用某些软件来判断defect sector,并通过某个端 口（据说是50h）调用自动修复机制。比如常用的 Lformat, ADM，DM中的Zero fill，Norton中的 Wipeinfo和校正工具，西数工具包中的wddiag, IBM Wipeinfo wddiag, 的DFT中的Erase等。这些工具之所以能在运行过后 消除了一些“坏道”，很重要的原因就在这 Automatic Reallcation（当然还有其它原因），而 不能简单地概括这些“坏道”是什么“逻辑坏道”或 “假坏道”。 用查看G-list的专业工具运行过后就知 道，G-list将会增加多少记录！“逻辑坏道”或“假 坏道”有必要记录在G-list中并用其它扇区替换么？
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硬盘参数讲解
这些参数一般存放在普通用户访问不到的位置,有 些是在物理零磁道以前,可以认为是在负磁道的位 置。可能每个参数占用一个模块，也可能几个参数 占用同一模块。模块大小不一样，有些模块才一个 字节，有些则达到64K字节。这些参数并不是连续 存放的，而是各有各的固定位置。 读出内部初始化参数表后，就可以分析出每个模 块是否处于正常状态。当然，也可以修正这些参数， 重新写回盘片中指定的位置。这样，就可以把一些 因为参数错乱而无法正常使用的硬盘“修复”回正 常状态。
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硬盘缺陷——硬盘修复相关概念 硬盘修复相关概念 硬盘缺陷
Bad cluster 坏簇
在用户对硬盘分区并进行高级格式化后，每个区都会建立 文件分配表（File Allocation Table, FAT)。FAT中记录 有该区内所有cluster（簇）的使用情况和相互的链接关系。 如果在高级格式化（或工具软件的扫描）过程中发现某个 cluster使用的扇区包括有坏扇区，则在FAT中记录该 cluster为Bad cluster，并在以后存放文件时不再使用该 cluster,以避免数据丢失。有时病毒或恶意软件也可能在 FAT中将无坏扇区的正常cluster标记为Bad cluster, 导致 正常cluster不能被使用。 这里需要强调的是，每个 cluster包括若干个扇区，只要其中存在一个坏扇区，则整 个cluster中的其余扇区都一起不再被使用.
DM硬盘内部的基本管理程序
- PL永久缺陷表 - TS缺陷磁道表 - HS实际物理磁头数及排列顺序 - SM最高级加密状态及密码 - SU用户级加密状态及密码 - CI 硬件信息，包括所用的CPU型号，BIOS版本，磁头种类， 磁盘碟片种类等 - FI生产厂家信息 - WE写错误记录表 - RE读错误记录表 - SI容量设定，指定允许用户使用的最大容量（MAX LBA），转 换为外部逻辑磁头数(一般为16)和逻辑每磁道扇区数（一般为63） - ZP区域分配信息，将每面盘片划分为十五个区域，各个区域上 分配的不同的扇区数量，从而计算出最大的物理容量。
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硬盘缺陷——硬盘修复相关概念 硬盘修复相关概念 硬盘缺陷
Bad sector(坏扇区 坏扇区) 坏扇区
在硬盘中无法被正常访问或不能被正确读写的扇区都称为 Bad sector。一个扇区能存储512Bytes的数据，如果在 某个扇区中有任何一个字节不能被正确读写，则这个扇区 为Bad sector。除了存储512Bytes外，每个扇区还有数 十个Bytes信息，包括标识（ID）、校验值和其它信息。 这些信息任何一个字节出错都会导致该扇区变“Bad”。例 如，在低级格式化的过程中每个扇区都分配有一个编号， 写在ID中。如果ID部分出错就会导致这个扇区无法被访问 到，则这个扇区属于Bad sector。有一些Bad sector能够 通过低级格式化重写这些信息来纠正。
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低级格式化
不同的工具所做的低格对硬盘的作用各不一样（进 行低格所使用的工具也有多种：有用厂家专用设备 做的低格，有用厂家提供的软件工具做的低格，有 用DM工具做的低格，有用主板BIOS中的工具做的 Debug 低格，有用Debug工具做的低格，还有用专业软件 做低格…… ）。 有些人觉得低格可以修复一部分硬盘 有些人则觉得低格十分危险，会严重损害硬盘。 我们认为低格是修复硬盘的一个有效手段。
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硬盘缺陷——硬盘修复相关概念 硬盘修复相关概念 硬盘缺陷
P-list(永久缺陷表 永久缺陷表) 永久缺陷表
现在的硬盘密度越来越高，单张盘片上存储的数据量超过 40Gbytes. 硬盘厂家在生产盘片过程极其精密，但也极难 做到100%的完美，硬盘盘面上或多或少存在一些缺陷。 厂家在硬盘出厂前把所有的硬盘都进行低级格式化，在低 级格式化过程中将自动找出所有defect track和defect sector，记录在P-list中。并且在对所有磁道和扇区的编号 过程中，将skip（跳过）这些缺陷部分，让用户永远不能 用到它们。这样，用户在分区、格式化、检查刚购买的新 硬盘时，很难发现有问题。一般的硬盘都在P-list中记录有 一定数量的defect, 少则数百，多则数以万计。如果是 SCSI硬盘的话可以找到多种通用软件查看到P-list，因为 各种牌子的SCSI硬盘使用兼容的SCSI指令集。而不同牌 子不同型号的IDE硬盘，使用各自不同的指令集，想查看其 P-list要用针对性的专业软件。